专利名称：压铸铝金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属模具表面强化涂层领域，特别是涉及一种压铸铝 金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极材料。 技术背景压铸成形已广泛应用于汽车、拖拉机、摩托车、仪器仪表、航空航海、 电机制造、日用五金等行业。然而，由于压铸模具型腔复杂、采用优质合 金钢制作，且需表面化学热处理，所以造价很高，在压铸模具应用企业生 产成本中占有较大的比例，提高模具使用寿命具有重要意义。压铸模具在 工作时与炽热的熔融金属接触，所以要求其表面具有较高的红硬性和抗热 疲劳和抗高温熔体腐蚀能力，只靠模具钢本身性能不经过表面处理的模具 寿命很低。实际上，不仅金属压铸，凡是涉及熔融金属与钢部件接触的生 产场合都存在这个问题。对此，人们一直在探索和研究采用各种表面处理 技术提高这类模具的使用寿命。其中，以渗氮为代表的表面化学热处理比 较普遍，但效果很有限。随着社会和经济技术的发展，模具使用企业对模 具的使用寿命要求越来越高，急待开发研究更有效的工艺技术，产生突破 性的进展。发明内容为了进一步提高压铸铝金属模具的使用寿命，本发明提供一种压铸铝 金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极材料。利用该电极材料，采用操作简 便的普通电火花强化方法在压铸铝模具表面形成结合牢固的抗腐蚀涂层， 可显著提高压铸铝金属模具的使用寿命。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是这种压铸铝金属模具表 面形成抗腐蚀涂层的电极材料的成分为钼或钼基合金、鸭或钩基合金，用 火花放电方法在压铸铝模具表面形成冶金结合的涂层。所述钼基合金含有重量百分比为90X 99X的Mo，其余为W、 Zr、 Ti、 Ni、 B、 C合金元素 中的一种或多种，但B或C元素的重量百分比均不超过0.03X;所述鸽基 合金含有重量百分比为92% 98%的W，其余为Mo、 Ni、 Zr、 Si、 B、 C3合金元素中的一种或多种,但B和C元素的重量百分比均不超过0.03X, Si 元素的重量百分比不超过0.1 % 。采用本发明对压铸铝金属模具表面形成抗熔蚀涂层处理工艺的具体步骤如下1. 根据被强化压铸铝金属模具工作量大小准备电火花强化机和电极棒，选购市场销售的D9105等普通型号电火花强化机。电极棒的成分为钼或钼 基合金、钨或钨基合金，所述钼基合金含有重量百分比为90% 99%的Mo， 其余为W、 Zr、 Ti、 Ni、 B、 C合金元素中的一种或多种，但B或C元素 的重量百分比均不超过0.03%;所述钨基合金含有重量百分比为92% 98 %的W，其余为Mo、 Ni、 Zr、 Si、 B、 C合金元素中的一种或多种，但B 或C元素的重量百分比均不超过0.03%， Si元素的重量百分比不超过0.1 % 。 电极棒的直径为2 3毫米，其长度为20 60毫米。2. 用丙酮或酒精对欲强化工件表面进行除油处理。3. 将电极棒卡在强化机的振动头上，将工件吸在吸铁石电极上，极性设 为负极。4. 设定强化挡，开启电源。5. 操作振动头，使电极棒自由端在欲强化表面作往复运动。6. 达到预定强化时间后停止操作，关闭电源。本发明的突出特点与有益效果可显著地提高与熔融状态铝合金接触 的模具零部件的使用寿命，从而提高铸件生产效率和降低生产成本；降低 因浸蚀模具而引起模具材料中元素(作为杂质)向铸件中转移量，从而提 高产品质量；该类涂层表面较粗糙，不需要刷涂料前的模具表面打砂粗化 工序，简化工序，降低成本；该类涂层存在大量非常细小微孔，其毛细管 作用使涂刷的脱模涂料与模具之间结合更牢固，不易脱落；火花放电强化 设备和技术简单，投资低，并且在普通大气和室温环境下操作，不需要真 空和特殊气氛保护，操作者不需要复杂的技术培训。
具体实施方式
实施例1用钼基合金电极对用于铝合金压铸模的H13合金钢浇口套进行火花放 电表面强化。所用强化机型号为D9105，电极棒含有重量百分比为Mo 90%,W 10%。电极棒直径为3毫米。将电极棒卡在振动头上，工件吸在吸 铁石电极上，极性设为负极。共强化两层，第一层用2档，第二层用4档， 每层比强化时间均为lmin/cm2。实施例2用钨基合金电极对用于铝合金压铸模的H13合金钢浇口套进行火花放 电表面强化。所用强化机型号为D9105,电极棒含有重量百分比为W90%， Ni5%。 Mo 5%;电极棒直径为3毫米。将电极棒卡在振动头上，工件吸在 吸铁石电极上，极性设为负极。共强化两层，第一层用2档，第二层用4 档，每层比强化时间均为1.5min/cm2。用钼基合金电极强化对用于铝合金压铸模的H13合金钢标牌部分进行 火花放电表面强化。所用强化机型号为D9105,电极棒含有重量百分比为Mo 99%, Ti 0.5%, Ni 0.4%, Zr 0.07%， C 0.03%;电极棒直径为3毫米。将电极 棒卡在振动头上，工件吸在吸铁石电极上，极性设为负极。共强化三层， 第一层用l档，第二层用3档，第三层用l档，每层比强化时间均为lmin/cm2。用纯钼电极对用于铝合金压铸模的H13合金钢分流锥进行火花放电表 面强化。所用强化机型号为D9105,电极棒成分为工业纯钼，电极棒直径为 3毫米。将电极棒卡在振动头上，工件吸在吸铁石电极上，极性设为负极。 共强化两层，第一层用2档，第二层用4档，每层比强化时间均为lmin/cm2。实施例5用纯钨电极对用于铝合金压铸模的H13合金钢浇口套进行火花放电表 面强化。所用强化机型号为D9105，电极棒成分工业纯鸽，电极棒直径为3 毫米。将电极棒卡在振动头上，工件吸在吸铁石电极上，极性设为负极。 共强化两层，第一层用2档，第二层用4档，每层比强化时间均为1.5min/cm2。
权利要求
1.一种压铸铝金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极材料，其特征是所述电极材料的成分为钼或钼基合金、钨或钨基合金。
2. 根据权利要求1所述的压铸铝金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极材料，其特征是所述钼基合金含有重量百分比为90X 99X的Mo，其余 为W、 Zr、 Ti、 Ni、 B、 C合金元素中的一种或多种，但B或C元素的重 量百分比均不超过0.03%;
3. 根据权利要求1所述的压铸铝金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极 材料，其特征是所述钨基合金含有重量百分比为92% 98%的\￥，其余 为Mo、 Ni、 Zr、 Si、 B、 C合金元素中的一种或多种，但B或C元素的重 量百分比均不超过0.03% ， Si元素的重量百分比不超过0.1 % 。
全文摘要
本发明公开一种压铸铝金属模具表面形成抗腐蚀涂层的电极材料。该发明采用钼或钨、或以钼或钨为基的合金制作电极，用火花放电方法在压铸铝金属模具表面形成冶金结合的涂层。所述钼基合金含有重量百分比为90％～99％的Mo，其余为W、Zr、Ti、Ni、B、C合金元素中的一种或多种；所述钨基合金含有重量百分比为92％～98％的W，其余为Mo、Ni、Zr、Si、B、C合金元素中的一种或多种。本发明有效地提高与熔融状态铝合金接触的模具零部件的使用寿命，提高铸件生产效率和降低生产成本；降低因浸蚀模具而引起模具材料中元素向铸件中转移量，从而提高产品质量。
文档编号B22D17/22GK101564767SQ200910143880
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月1日 优先权日2009年6月1日
发明者健 宋, 亮 李, 沈德久, 王玉林 申请人:燕山大学